Воздух в основном состоит из азота (78,08 об. %), кислорода (20,95 об. %), значительно меньшего количества аргона (0,93 об. %) и еще меньшего – углекислого газа (0,03 об. %). Помимо этих постоянных компонентов воздуха, важным компонентом является водяной пар, содержание которого может меняться от 0 до 4 об. %. Все остальные имеющиеся в атмосфере газы содержатся в следовых количествах, составляющих в сумме 0,02 об. %.

Примесями атмосферного воздуха природного происхождения, образующимися в результате химических и биологических процессов, являются такие газообразные вещества, как аммиак, оксиды азота, метан, сероводород и др. Природный химический состав воздуха в естественных условиях изменяется очень незначительно. Однако в результате хозяйственной и производственной деятельности человека может происходить существенное изменение состава атмосферы. Особенно изменяется концентрация второстепенных газовых примесей (диоксида серы, монооксида углерода и др.). Атмосферный воздух непрерывно пополняется углекислым газом в результате жизнедеятельности живых организмов, процессов горения, брожения и так далее и постоянно удаляется из атмосферы, являясь источником углерода при синтезе органических веществ растениями.

Углекислый газ – физиологический возбудитель дыхательного центра. При его концентрации 0,5 % отмечается увеличение легочной вентиляции. При более высоких концентрациях углекислый газ оказывает наркотическое действие и вызывает удушье. В жилых помещениях содержание СО2 не должно превышать 0,1 %. Большие концентрации СО2 (выше 10 %) вызывают сильный ацидоз – снижение рН крови, бурную одышку и паралич дыхательного центра, т.е. оказывают токсическое действие на человека.

Хлор и его соединения поступают в атмосферу в значительной степени при производстве соляной кислоты, хлорида кальция, хлорной извести, соды, хлора, едкого натра (электролизом водного раствора хлорида натрия), поливинилхлоридной смолы, органических красителей, пестицидов, уксусной кислоты и др. Хлор раздражает слизистые оболочки дыхательных путей и легкие, его ПДК в воздухе производственных помещений составляет 1 мг/м3 .

Пылевые частицы от природных и промышленных источников – весьма существенные компоненты воздуха, хотя при обычных условиях они присутствуют в относительно небольших количествах. Природными источниками пыли являются действующие вулканы, ветровая эрозия почв, биологические процессы (пыльца растений), лесные пожары, выносы с поверхностей морей и океанов, космическая пыль, антропогенными источниками твердых частиц – тепловые электростанции, автотранспорт, горнодобывающая промышленность, производство удобрений и пестицидов и промышленность строительных материалов.

Исследование воздуха применяют для определения степени загрязнения атмосферы, при проведении мероприятий по аттестации рабочих мест, в рамках производственного контроля, контроля воздушной среды помещений. Химический анализ воздуха может применяться ко всем зонам потенциального загрязнения: атмосферный воздух, воздух рабочей зоны, закрытых помещений (квартира, офис, дом), промышленные выбросы предприятий и организаций.

В зависимости от исследуемой зоны и целей, для которых проводится анализ, определяется индивидуальный перечень исследуемых параметров:

  • Возможное наличие опасных загрязнителей;
  • Степень загрязнения антропогенными источниками негативного влияния;
  • Соответствие нормам в области охраны атмосферы и контроля природопользовательской деятельности;
  • Определение максимальных разовых концентраций и средних сменных концентраций загрязняющих веществ, выделяющихся в процессе производственного цикла и воздействующих на трудящихся.

Анализ воздуха позволяет определить наличие в нем основных загрязнителей, аллергенов, летучих органических веществ, которые оказывают негативное влияние на здоровье человека, высокотоксичных веществ, частиц пыли, волокон асбеста, тяжелых металлов, пестицидов, продуктов горения синтетических веществ, пары органических кислот и т. д.

Существуют анализы как на отдельные вещества, так и комплексный. Анализы проводят с применением таких методов, как ВЭЖХ, ионно-эксклюзионная хроматография, гравиметрия, хромато-масс-спектрометрия, колориметрический, рентгенофлуоресцентная спектроскопия. Также существует экспресс-метод для определения содержания в воздухе кислорода, углекислого газа, ртути с помощью газоанализатора.